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数据库优化一方面是找出系统的瓶颈,提高MySQL数据库的整体性能,而另一方面需要合理的结构设计和参数调整,以提高用户的相应速度,同时还要尽可能的节约系统资源,以便让系统提供更大的负荷.
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1. 优化一览图
2. 优化
笔者将优化分为了两大类,软优化和硬优化,软优化一般是操作数据库即可,而硬优化则是操作服务器硬件及参数设置.
2.1 软优化
2.1.1 查询语句优化
1.首先我们可以用EXPLAIN或DESCRIBE(简写:DESC)命令分析一条查询语句的执行信息.
2.例:
显示:
其中会显示索引和查询数据读取数据条数等信息.
2.1.2 优化子查询
在MySQL中,尽量使用JOIN来代替子查询.因为子查询需要嵌套查询,嵌套查询时会建立一张临时表,临时表的建立和删除都会有较大的系统开销,而连接查询不会创建临时表,因此效率比嵌套子查询高.
2.1.3 使用索引
索引是提高数据库查询速度最重要的方法之一,关于索引可以参高笔者MySQL数据库索引一文,介绍比较详细,此处记录使用索引的三大注意事项:
2.1.4 分解表
对于字段较多的表,如果某些字段使用频率较低,此时应当,将其分离出来从而形成新的表,
2.1.5 中间表
对于将大量连接查询的表可以创建中间表,从而减少在查询时造成的连接耗时.
2.1.6 增加冗余字段
类似于创建中间表,增加冗余也是为了减少连接查询.
2.1.7 分析表,,检查表,优化表
分析表主要是分析表中关键字的分布,检查表主要是检查表中是否存在错误,优化表主要是消除删除或更新造成的表空间浪费.
1. 分析表: 使用 ANALYZE 关键字,如ANALYZE TABLE user;
2. 检查表: 使用 CHECK关键字,如CHECK TABLE user [option]
option 只对MyISAM有效,共五个参数值:
3. 优化表:使用OPTIMIZE关键字,如OPTIMIZE [LOCAL|NO_WRITE_TO_BINLOG] TABLE user;
LOCAL|NO_WRITE_TO_BINLOG都是表示不写入日志.,优化表只对VARCHAR,BLOB和TEXT有效,通过OPTIMIZE TABLE语句可以消除文件碎片,在执行过程中会加上只读锁.
2.2 硬优化
2.2.1 硬件三件套
1.配置多核心和频率高的cpu,多核心可以执行多个线程.
2.配置大内存,提高内存,即可提高缓存区容量,因此能减少磁盘I/O时间,从而提高响应速度.
3.配置高速磁盘或合理分布磁盘:高速磁盘提高I/O,分布磁盘能提高并行操作的能力.
2.2.2 优化数据库参数
优化数据库参数可以提高资源利用率,从而提高MySQL服务器性能.MySQL服务的配置参数都在my.cnf或my.ini,下面列出性能影响较大的几个参数.
2.2.3 分库分表
因为数据库压力过大，首先一个问题就是高峰期系统性能可能会降低，因为数据库负载过高对性能会有影响。另外一个，压力过大把你的数据库给搞挂了怎么办？所以此时你必须得对系统做分库分表 + 读写分离，也就是把一个库拆分为多个库，部署在多个数据库服务上，这时作为主库承载写入请求。然后每个主库都挂载至少一个从库，由从库来承载读请求。
2.2.4 缓存集群
如果用户量越来越大，此时你可以不停的加机器，比如说系统层面不停加机器，就可以承载更高的并发请求。然后数据库层面如果写入并发越来越高，就扩容加数据库服务器，通过分库分表是可以支持扩容机器的，如果数据库层面的读并发越来越高，就扩容加更多的从库。但是这里有一个很大的问题：数据库其实本身不是用来承载高并发请求的，所以通常来说，数据库单机每秒承载的并发就在几千的数量级，而且数据库使用的机器都是比较高配置，比较昂贵的机器，成本很高。如果你就是简单的不停的加机器，其实是不对的。所以在高并发架构里通常都有缓存这个环节，缓存系统的设计就是为了承载高并发而生。所以单机承载的并发量都在每秒几万，甚至每秒数十万，对高并发的承载能力比数据库系统要高出一到两个数量级。所以你完全可以根据系统的业务特性，对那种写少读多的请求，引入缓存集群。具体来说，就是在写数据库的时候同时写一份数据到缓存集群里，然后用缓存集群来承载大部分的读请求。这样的话，通过缓存集群，就可以用更少的机器资源承载更高的并发。
一个完整而复杂的高并发系统架构中，一定会包含：各种复杂的自研基础架构系统。各种精妙的架构设计.因此一篇小文顶多具有抛砖引玉的效果,但是数据库优化的思想差不多就这些了.
增加线程缓存大小
连接管理器线程处理服务器监听的网络接口上的客户端连接请求。连接管理器线程将每个客户端连接与专用于它的线程关联，该线程负责处理该连接的身份验证和所有请求处理。因此，线程和当前连接的客户端之间是一对一的比例。确保线程缓存足够大以容纳所有传入请求是非常重要的。
MySQL提供了许多与连接线程相关的服务器变量：
线程缓存大小由thread_cache_size系统变量决定。默认值为0（无缓存），这将导致为每个新连接设置一个线程，并在连接终止时需要处理该线程。如果希望服务器每秒接收数百个连接请求，那么应该将thread_cache_size设置的足够高，以便大多数新连接可以使用缓存线程。可以在服务器启动或运行时设置max_connections的值。
还应该监视缓存中的线程数（Threads_cached）以及创建了多少个线程，因为无法从缓存中获取线程（Threads_created）。关于后者，如果Threads_created继续以每分钟多于几个线程的增加，请考虑增加thread_cache_size的值。
使用MySQL show status命令显示MySQL的变量和状态信息。这里有几个例子：
Monyog线程缓存监测
Monyog提供了一个监控线程缓存的屏幕，名为“线程”。与MySQL线程相关的服务器变量映射到以下Monyog指标：
Monyog线程屏幕还包括“线程缓存命中率”指标。这是一个提示线程缓存命中率的指标。如果值较低，则应该考虑增加线程缓存。在状态栏以百分比形式显示该值；它的值越接近100％越好。
如果这些指标的值等于或超过指定值，则可以将每一个指标配置为发出警告和/或严重警报
我们知道redo log包括 buffer和log file的部分，这里的innodb_log_file_size是配置log file的大小的。
innodb_log_file_size这个选项是设置 redo 日志（重做日志）的大小。这个值的默认为5M，是远远不够的，在安装完mysql时需要尽快的修改这个值。如果对 Innodb 数据表有大量的写入操作，那么选择合适的 innodb_log_file_size 值对提升MySQL性能很重要。然而设置太大了，就会增加恢复的时间，因此在MySQL崩溃或者突然断电等情况会令MySQL服务器花很长时间来恢复。
由于事务日志相当于一个写缓冲，而小日志文件会很快的被写满，这时候就需要频繁地刷新到硬盘，速度就慢了。如果产生大量的写操作，MySQL可能就不能足够快地刷新数据，那么写性能将会降低。
大的日志文件，另一方面，在刷新操作发生之前给你足够的空间来使用。反过来允许InnoDB填充更多的页面。对于崩溃恢复 – 大的重做日志意味着在服务器启动前更多的数据需要读取，更多的更改需要重做，这就是为什么崩溃恢复慢了。
如果不配的后果：默认是5M，这是肯定不够的。
最后，让我们来谈谈如何找出重做日志的正确大小。
幸运的是，你不需要费力算出正确的大小，这里有一个经验法则：在服务器繁忙期间，检查重做日志的总大小是否够写入1-2小时。你如何知道InnoDB写入多少，使用下面方法可以统计60秒内地增量数据大小：
mysql show engine innodb status\G select sleep(60); show engine innodb status\G
Log sequence number 4631632062
...
Log sequence number 4803805448
mysql select (4803805448-4631632062) 60/1024/1024;
+--------------------------------------+
| (4803805448-4631632062) 60/1024/1024 |
+--------------------------------------+
| 9851.84017181 |
+--------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
在这个60s的采样情况下，InnoDB每小时写入9.8GB数据。所以如果innodb_log_files_in_group没有更改(默认是2，是InnoDB重复日志的最小数字)，然后设置innodb_log_file_size为10G，那么你实际上两个日志文件加起来有20GB，够你写两小时数据了。
更改innodb_log_file_size的难易程度和能设置多大取决于你现在使用的MySQL版本。特别地，如果你使用的是5.6之前的版本，你不能仅仅的更改变量，期望服务器会自动重启。
好了，下面是步骤：
1、在my.cnf更改innodb_log_file_size
2、停止mysql服务器
3、删除旧的日志,通过执行命令rm -f /var/lib/mysql/ib_logfile*
4、启动mysql服务器 – 应该需要比之前长点的时间，因为需要创建新的事务日志。最后，需要注意的是，有些mysql版本(比如5.6.2)限制了重做日志大小为4GB。所以在你设置innodb_log_file_size为2G或者更多时，请先检查一下MySQL的版本这方面的限制。
